• 최종편집 2025-06-13(금)

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  • 한국항공대 ‘민·군 항공안전 상생협력 세미나’ 개최
    한국항공대학교(총장 허희영)가 지난 12일 교내 항공우주센터에서 공군항공안전단과 함께 ‘민·군 항공안전 상생협력 세미나’를 개최했다. 이번 세미나는 민간과 군이 항공안전관리 분야에서 보유한 지식과 경험을 효과적으로 공유하고, 실질적인 협력 방안을 논의하기 위해 마련됐다. 특히 최근 발생한 무안공항 사고 이후 항공안전 전반에 대한 국민적 관심이 높아진 가운데, 제도적·교육적 차원의 공동 대응 필요성이 더욱 커지고 있는 상황에서 이뤄진 행사다. 이번 행사는 한국항공대학교가 지난 3월 설립한 부속기관인 KAU 항공안전센터가 주최했다. 센터는 항공안전에 필요한 기술 및 정책 연구, 교육, 교류협력을 추진하는 항공안전분야의 산·관·학, 민·관·군 허브 역할을 하고 있다. 총 30여 명의 관계자가 참석한 세미나는 VIP 오찬을 시작으로, 주제 발표와 자유토론으로 구성됐다. 한국항공대 측에서는 허희영 총장을 비롯해 이장룡 KAU 항공안전센터장, 항공운항학과 유병선·김현덕 교수, 황경철 항공안전교육원장, 김인규 비행교육원장 등이 참석했으며, 공군항공안전단에서는 임종표 비행표준실장, 이경선 안전교육연구실장, 정청진 항공안전교육연구과장, 황진태 재난안전교육과장 등 주요 관계자가 함께했다. 이날 주제 발표에서는 한국항공대와 공군항공안전단이 차례로 발표를 맡았다. 한국항공대 측에서는 △황경철 항공안전교육원장이 ‘KAU 항공안전보안교육원 교육과정 발전계획’을, △김현덕 교수가 ‘민간항공의 항공안전데이터 활용현황 및 발전방향’을 발표했고, 공군 측에서는 △이경선 안전교육연구실장이 ‘공군항공안전단 교육과정 발전계획’을, △문영민 조수연구원이 ‘시스템 기반 항공기 조류충돌 안전관리 발전방향’을 발표했다. 이어진 자유토론 시간에는 민·군 항공안전관리의 접점을 찾아 시너지를 극대화할 수 있는 실질적 협력 방안이 논의됐다. 토론은 이장룡 KAU 항공안전센터장이 좌장을 맡아 진행했으며, 각 기관의 현장 경험과 정책적 방향성에 맞는 교육·연구 분야 협력 확대 방안이 주요 의제로 다뤄졌다. 이날 행사에 대해 허희영 총장은 “항공안전은 체계적인 교육과 연구, 정책과 협력이 균형을 이뤄야 성과를 낼 수 있다”며 “이번 세미나는 공군과의 협력 기반을 더욱 굳건히 해 국가 항공안전 체계 전반을 더욱 정교하게 다지는 출발점이 될 것”이라고 밝혔다. 공군항공안전단 임종표 비행표준실장 역시 “이번 세미나를 통해 국가적 항공안전 확보에 민·군이 긴밀히 협력할 수 있는 계기와 기반이 마련됐다”고 말했다. 앞으로 한국항공대와 공군항공안전단은 정기적인 공동 세미나, 항공안전 교육 프로그램 공동 개발, 현장 중심 항공사고 대응 시뮬레이션 교육 등 구체적인 협력 과제를 도출해 항공안전 분야의 실효성 있는 협력 모델을 만들고 중장기적 협력 체계를 구축한다는 계획이다. 한편 한국항공대학교는 대한민국 유일의 항공우주 종합대학으로 1952년 개교했다. 항공기와 인공위성의 제작과 설계, 정비(MRO), 소프트웨어, 인공지능(AI) 등의 공학부터 운항, 항공교통관제, 물류, 경영학에 이르기까지 항공우주 전 분야를 교육하고 연구하는 강소 대학이다.
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    2025-06-13
  • 건국대, 매치업 사업 공간컴퓨팅 분야 운영기관으로 선정
    건국대학교(총장 원종필)가 교육부와 국가평생교육진흥원이 주관하는 ‘2025년 산업 맞춤 단기 직무능력 인증과정(매치업)’ 사업의 공간컴퓨팅 분야 운영기관으로 최종 선정됐다. 매치업 사업은 성인 학습자를 대상으로 신산업·신기술 분야의 직무능력 향상을 지원하기 위해 온라인 기반의 교육과정을 개발해 운영하는 사업이다. 올해는 공간컴퓨팅, 지능형 클라우드, 사이버보안 등 3개 분야를 대상으로 운영기관이 선정됐다. 건국대 김경모 교수팀(문화콘텐츠학과, 메타버스융합대학원)은 지난해 ‘3D프린팅’ 분야에 이어 이번 ‘공간컴퓨팅’ 분야에도 연이어 선정되며, 매치업 사업에서 동일 연구책임자가 2개 분야를 운영하는 최초 사례를 기록했다. 또한 건국대학교 차원에서도 2개 분야 동시 선정은 이번이 처음이다. 김 교수팀은 이번 사업을 통해 공간컴퓨팅 분야의 기초·심화 교육과정을 개발·운영하며, 산업현장 중심의 실무 교육을 제공할 예정이다. 교육은 유니티테크놀로지스코리아, 한국마이크로소프트 등 대표 기업과의 협업을 기반으로 진행되며, 실제 산업 요구에 맞춘 실용적 역량 강화를 목표로 한다. 사업단장을 맡은 김경모 교수는 “차세대 산업에서 공간컴퓨팅의 역할이 점차 확대되고 있는 만큼, 현장 적용이 가능한 실무 중심의 교육 콘텐츠를 제공하겠다”며 “협력 기관들과 긴밀히 협업해 산업계 수요에 부합하는 인재 양성에 주력하겠다”고 밝혔다. 매치업 교육과정은 한국형 온라인 공개강좌 누리집 ‘K-MOOC’를 통해 누구나 무료로 수강할 수 있다. 기초 과정 이수 후 선발된 학습자는 심화 과정을 수강할 수 있으며, 교육 이수자는 대표기업과 국가평생교육진흥원이 공동 발급하는 ‘직무능력 인증서’를 받을 수 있다.
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    2025-06-12
  • 서울대 송준명 교수팀 '저강도 초음파 활용 종양 크기 줄이는 기술' 논문 발표
    서울대학교 약대 송준명 교수팀은 딥슨바이오가 개발한 저강도 초음파를 이용, 항암제를 종양 미세환경 깊숙이 침투시킴으로써 종양 크기를 줄이는 기술에 대한 논문을 국제 학술지 ‘테라그노스틱스(Theragnostics)’에 게재했다고 12일 밝혔다. 그간 종양 치료에 있어서 혈관이 형성되지 않아 산소 공급이 부족한 저산소 영역은 악성화가 빨라지는 경향을 보이는데다 약물의 침투 효과가 극히 제한적이어서 방사선요법, 화학요법, 수술, 표적치료 등의 치료 효과가 크게 떨어졌다. 이 연구는 단방향의 유체 흐름 특성을 이용, 저강도 초음파를 한쪽 방향에서 조사하는 방식으로 약물을 전달시킴으로써 종양이 살아가는 환경(종양미세환경; TME, tumor microenvironments)에서의 약물 침투 한계를 극복하는 방법을 제시하고 있다. 쥐를 대상으로 한 동물 실험 결과, 저강도 초음파는 담관암(CCA) 관련 종양미세환경의 저산소 영역으로의 약물 전달 효과를 크게 향상시켜 젬시타빈, 시스플라틴 등 항암제 약물 침투 효과가 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 약 1.8배 개선되는 한편, 약물을 통해 제거한 암세포는 초음파를 적용하지 않은 그룹에 비해 5배 증가했다. 그 결과 담관암의 성장이 현저히 감소했다. 또한 낮은 주파수의 초음파를 조사함으로써 열이 발생하지 않아 세포 손상을 일으키지 않고 안전하게 치료할 수 있는 것으로 나타났다. 이러한 연구 결과는 저산소 영역으로의 항암제 침투가 어려워서 그간 치료에 어려움을 겪어 왔던 위암, 폐암, 간암, 대장암 등 고형암(단단하고 굳은 덩어리 형태의 암) 치료에 있어 저강도 초음파가 안전하면서도 치료효과를 향상시킬 수 있다는 가능성을 확인했다는 점에서 의미가 있다고 할 수 있다.
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    2025-06-12
  • 서울대 윤제용·류재윤 교수팀 그린수소 생산 관련 새로운 수전해 운전 전략 개발
    서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 윤제용·류재윤 교수팀이 건국대학교 화공학부 이장용 교수팀과의 공동연구를 통해 복잡한 촉매 제조 공정 없이도 그린수소를 생산할 수 있는 새로운 수전해(水電解) 운전 전략을 개발했다고 밝혔다. 연구진은 고가의 귀금속 촉매를 사용하지 않고도 수소 생산의 효율을 획기적으로 높일 수 있다는 가능성을 제시했다. 따라서 이번 연구성과는 탄소중립 사회를 앞당길 기술적 전환점이 될 전망이다. 해당 연구결과는 세계적 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’에 ‘Dynamic polarization control of Ni electrodes for sustainable and scalable water electrolysis under alkaline conditions’ 제하의 논문으로 지난 23일 게재됐다. 물을 전기분해해 그린수소를 생산하는 수전해 기술은 탄소중립 달성을 위한 핵심 기술로, 대한민국 12대 국가전략기술 중 하나다. 수전해는 친환경 수소 생산의 핵심 기술로 주목받고 있으나 실제 시스템에서는 고활성을 유지하기 위해 정밀하게 합성된 촉매층을 전극 표면에 도포해야 하고, 이 촉매층은 시간이 지남에 따라 점차 성능이 저하되는 구조적 한계를 가진다. 이에 연구팀은 고급 촉매층을 만들 필요 없이 상용 니켈 (Ni) 전극만으로도 고효율·고내구성의 수소 생산을 가능케 하는 ‘전기화학적 활성화 운전법(EA 운전, Electrochemical activation)’을 독자적으로 개발했다. 연구팀은 촉매를 입히지 않은 상용 니켈 전극에 자체 개발한 EA 운전법을 적용해 수전해의 속도 결정 단계인 ‘산소 발생 반응(Oxygen Evolution Reaction)’에서 고성능을 보이는 니켈-철 수산화옥시화물(NiFeOOH) 촉매에 필적하는 수준의 수전해 효율을 달성했다. 핵심은 전극에 주기적으로 ‘쉬는 시간’을 주는 ‘동적 분극 제어(Dynamic Polarization Control)’ 방식이다. 이 방법은 니켈 전극에 짧은 시간 동안 약한 환원 전압을 가해 수산화칼륨 전해질에 녹아 있는 미량의 철(Fe)이 전극 표면에 다시 달라붙도록 유도한다. 이렇게 유도된 철은 니켈과 결합해 고활성 산소발생 촉매층을 전극 스스로 형성하게 하고, 반복적으로 자기 회복하는 ‘자가 치유(Self-healing)’ 전극이 된다. 이 운전법이 적용된 수전해 셀은 1A/cm²의 고전류 조건에서 1000시간 이상 안정적으로 구동됐다. 뿐만 아니라 면적 25cm² 규모의 3-스택 수전해 셀 시스템에서도 수백 시간 이상 작동하는 우수한 내구성을 입증했다. 이는 실험실 수준을 넘어 실제 사용 환경에 가까운 넓은 셀 구성과 장시간 운전 조건에서도 기술의 신뢰성을 확보했음을 의미한다. 이번 연구에서 개발한 EA 운전법은 고가의 귀금속 촉매를 대체하고, 수소 생산 공정을 단순화함으로써 그린수소 생산의 경제성을 크게 향상시킬 수 있는 가능성을 보여준다. 고가의 촉매 소재나 복잡한 공정 없이도 높은 효율과 안정성을 동시에 확보한 이 운전법은 실제 수소 생산 비용 절감에 기여할 수 있을 뿐 아니라 기술의 재현성과 확정성 또한 우수해 대형 시스템으로의 전환 및 상용화 가능성도 매우 높게 평가된다. 이에 따라 본 기술은 향후 기술이전 및 산업 현장 적용을 통해 국내 수소 생산 공정의 경쟁력을 실질적으로 강화할 수 있을 것으로 기대된다. 나아가 한국의 탄소중립 실현과 수소경제 전환을 뒷받침하는 핵심 기반 기술로 자리매김할 전망이다. 연구를 이끈 윤제용 교수는 “촉매에 의존하지 않는 수소 생산법은 궁극적으로 그린수소의 경제성과 확장성을 획기적으로 높일 수 있는 전략”이라며 “이번 성과는 탄소중립을 위한 수소경제 기술의 실질적 전환점이 될 것”이라고 강조했다. 연구를 공동으로 주도한 류재윤 교수는 “이번 연구는 단순한 운전 조건의 최적화가 아니라 전극/전해질 계면에서 일어나는 복잡한 전기화학적 상호작용을 체계적으로 규명하고, 이를 실제 시스템에 구현한 원천 응용 연구”라며 “기초 원리의 정교한 해석과 산업적 유효성을 동시에 입증한 사례”라고 평가했다. 본 연구의 제1저자인 서울대학교 화학생물공학부 한상휘 박사는 전기화학 기반의 에너지 전환 기술을 중심으로 글로벌 탄소중립 기술 개발에 이바지하고자 하는 연구 비전을 갖고 있다. 오는 9월부터는 미국 UC 버클리(University of California, Berkeley)에서 박사후연구원으로 근무하며, 세계적 연구 환경 속에서 한국의 선도적 기술 역량을 더욱 강화하는 연구 활동을 이어갈 예정이다. 아울러 한 박사는 장기적으로는 국내 교수직에 도전해 에너지·환경 분야의 학문 발전과 산업 혁신에 중추적인 역할을 맡을 계획이다. 한편 이번 연구는 과학기술정보통신부 ‘개인기초연구사업-중견연구(창의연구형)’, ‘나노 및 소재기술 개발사업’, ‘우수신진연구’, ‘탑-티어 연구기관 간 협력 플랫폼 구축 및 공동연구 지원사업’, 기초과학연구원 나노입자 연구단 기본사업의 지원을 받아 수행됐다.
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    2025-05-29
  • 중소기업과 서울대 기술교류회 열려, 산학연계 통한 상생 발전 도모
    서울대학교 공과대학(이하 서울공대)은 최근 경기도 시흥캠퍼스 교육협력동에서 ‘제1회 중소기업-서울대(SME-SNU) 기술교류회’를 성공적으로 개최했다고 밝혔다. 서울대 정밀기계설계공동연구소와 시흥시기업인협회가 주최한 이번 행사는 중소기업과 서울대 간 기술 협력을 촉진하고, 산학연계를 통한 상생 발전을 도모하기 위해 마련됐다. 이번 교류회에는 서울공대 교수진, 연구진과 시흥시 소재 중소기업의 대표 및 임직원 등 120여 명이 참석해 열띤 관심을 보였다. ‘AI 혁신과 기업가 정신’을 주제로 한 서울대 기계공학부 박희재 교수의 기조연설에 이어 △히트펌프 연구동향 및 최신 기술개발 사례(기계공학부 김민수 교수) △전산열역학을 통한 신소재 개발 및 공정문제 해결(재료공학부 정인호 교수) △최신 적정 제조기술 - AI·로보틱스(기계공학부 안성훈 교수) △적층제조 기술을 통한 제조업 문제 해결(EML 김충수 상무) △서울대 SNU 공학컨설팅센터소개 - 산학협력체계 및 우수산학협력 사례(공학컨설팅센터 김경수 산학협력중점교수) △특허 기반 연구개발 사례(정밀기계설계공동연구소 김영태 연구원) △소음진동의 문제해결 사례(기계공학부 강연준 교수 연구실 남정민 박사과정생) 총 7개 주제의 세션이 이어졌다. 세션 참석자들은 서울대의 최신 연구 성과와 기술을 공유하고, 중소기업의 현장 애로기술에 대해 자유롭게 의견을 나눴다. 특히 기술 매칭, 공동 연구, 인재 교류 분야에서의 실질적 협력 방안을 논의했으며, 행사 후 네트워킹 시간을 통해 향후 지속 가능한 교류를 위한 기반을 마련했다. 안성훈 서울대 정밀기계설계공동연구소 소장은 “최근 급속히 위축 중인 국내 제조업은 늦기 전에 AI 전환과 자율화, 로봇화의 큰 물결에 올라타고, 혁신적인 아이디어를 사업화시켜 세계 최초이자 최고의 제품 및 서비스를 선보여야 한다”고 강조하며 “이처럼 중요한 시기에 대학과 기업이 서로 협력해 함께 발전하는 혁신 생태계를 만들어보고자 이번 기술교류회를 기획했다”고 밝혔다. 이명열 시흥시기업인협회 회장은 “날로 치열해지는 글로벌 제조 환경에서 기업의 AI 활용이 매우 중요해졌으며, 특히 모든 도메인 영역에서 AI를 이용할 수 있는 혁신성장이 필요한 상황”이라며 “이번 행사가 많은 중소기업 관계자들에게 다양한 분야에서 AI를 활용해 혁신성장을 추구할 수 있는 기회가 되길 바란다”고 말했다. 서울대 정밀기계설계공동연구소와 시흥시기업인협회는 앞으로도 정기적인 기술교류회를 통해 산업계와 학계가 함께 성장하는 협력 모델을 구축해나갈 계획이다.
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    2025-05-19
  • 서울대 유효빈 교수팀, 무아레 격자 중첩 통한 2차원 양자물질 플랫폼 구현
    서울대학교 공과대학은 재료공학부 유효빈 교수 연구팀이 고등과학원 손영우 교수, 이화여자대학교 박창원 교수 연구팀과의 공동연구를 통해, 무아레 격자 중첩을 통한 2차원 양자물질 플랫폼을 구현했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 지난 14일 ‘네이처(Nature)’지에 ‘Unconventional domain tessellations in moiré-of-moiré lattices’ 제하의 논문으로 온라인 게재됐다. 이 연구는 한국연구재단의 우수신진연구 및 선도연구센터 사업, 포스코청암재단의 포스코사이언스 신진교수 펠로십, 고등과학원 등의 지원으로 수행된 것이다. 그래핀 삼중층 구조에서 서로 다른 무아레 격자들이 중첩될 때 형성되는 위계적 구조와 복합 상호작용을 원자 수준에서 규명한 최초의 사례로, 향후 프로그래머블 양자소자 및 차세대 전자 재료 개발을 위한 새로운 고체 플랫폼의 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다. ‘무아레(moiré) 현상’은 두 개의 규칙적인 무늬가 겹칠 때 생기는 새로운 중첩 무늬를 의미한다. 예를 들어 두 겹의 망사천을 겹치면 원래 없던 물결 무늬가 나타나고, TV 화면 속 줄무늬 셔츠에서 새로운 격자 무늬가 보이기도 한다. 최근 과학계는 이 같은 단순한 시각적 효과 외에도, 무아레 현상이 전자의 움직임과 성질을 근본적으로 바꿀 수 있다는 점에 주목하고 있다. 전자기기나 양자소자의 작동 원리에서 핵심이 되는 전자의 움직임과 상태는, 이를 구성하는 물질 내부의 원자들이 어떤 규칙에 따라 얼마만큼의 간격으로 배열돼 있는지와 밀접히 관련돼 있다. 일반적인 고체 물질에서는 이 원자 간 배열이 고정돼 있어, 전자의 성질을 인위적으로 바꾸기 어렵다. 이에 반해 그래핀(graphene)처럼 원자 한 층으로 이뤄진 매우 얇은 2차원 물질을 두 장 겹친 후 약간 비틀면, 각 층의 원자 배열 간 간섭으로 새로운 격자 구조인 ‘무아레 격자(moiré lattice)’가 형성돼 기존 물질로는 구현할 수 없는 새로운 격자 주기를 인위적으로 설계하는 것도 가능하다. 이를 통해 전자의 흐름과 성질을 정밀하게 조절할 수 있어, 양자기술 및 차세대 전자소자 개발을 위한 새로운 재료 플랫폼으로 각광받고 있다. 기존 무아레 구조 연구는 두 층을 겹친 ‘단일 무아레 구조’에 집중한 사례가 대부분이었다. 하지만 세 층 이상을 쌓아 겹치는 경우, 각 층 사이에서 형성된 서로 다른 무아레 격자들이 중첩되며 완전히 새로운 위계적 구조, 즉 ‘이중 무아레 구조(moiré-of-moiré lattice)’가 만들어질 수 있다. 두 개의 무아레 격자 주기를 각각 독립적으로 제어할 수 있는 이 구조는 전자 상태 조절의 자유도를 기존보다 한층 높일 수 있다는 점에서 중요한 의미를 지닌다. ‘이중 무아레 구조’에서는 여러 층의 상호작용으로 인해 원자 배열의 미세한 변화나 그에 따른 복잡한 물리 현상이 일어날 수 있지만, 그 기전에 관한 연구는 아직 충분히 이뤄지지 않았다. 따라서 향후 보다 복잡하고 정밀한 전자 구조를 구현하기 위해 이중 무아레 구조의 위계적 구조 형성과 각 층간 복합적인 상호작용의 원리를 규명하는 연구가 반드시 필요한 상황이었다. 이에 공동연구팀은 그래핀 세 층을 겹치고 각 층의 비틀림 각도를 정밀하게 조절함으로써, 두 개의 무아레 격자가 서로 중첩되는 ‘이중 무아레 구조’를 구현했다. 연구진은 이 구조에서 원자들이 스스로 안정된 배열을 찾아가며 형성하는 새로운 격자 패턴을 고성능 투과전자현미경을 통해 직접 관찰했고, 지금까지 보고된 적 없는 삼각형, 카고메(Kagome)*, 육각별 등 새로운 격자 패턴이 자발적으로 형성되는 것을 발견했다. 이 구조는 원자들이 스스로 가장 안정한 배열을 찾아가며 정렬된 결과로, 단순히 바로 인접한 두 층 사이의 상호작용만으로는 설명할 수 없었다. 연구팀은 한 층을 건너뛴 비인접한 층들 사이에서도 비교적 약한 상호작용이 발생하며, 이것이 전체 구조 형성에 매우 중요한 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다. 이처럼 복잡하게 얽힌 층간 상호작용의 결과, 단순한 기존 무아레 구조와 전혀 다른 위계적인 격자 구조와 독특한 물리적 특성이 나타남을 알 수 있는데, 이는 삼중층 이상의 구조에서만 구현 가능한 독특한 현상이다. 따라서 연구팀은 이 구조가 형성되는 과정을 실험 결과와 시뮬레이션을 결합해 정밀하게 분석했고, 비틀림 각도에 따라 어떤 격자 패턴이 나타나는지를 정리한 ‘도메인 격자 상태도’를 완성해 보고했다. 이 상태도는 앞으로 다중 무아레 구조를 활용해 물질의 전자적 성질을 설계하는 데 유용한 지침이 될 것으로 예상된다. 이번 연구는 기존 단일 무아레 구조의 한계를 뛰어넘어, 서로 다른 무아레 격자가 겹쳐진 복합 구조에서도 원자 배열과 전자 상태를 정밀하게 설계할 수 있다는 가능성을 보여준 중요한 성과로 평가받는다. 특히 두 개의 무아레 격자 주기를 각각 독립적으로 조절할 수 있어, 전자의 성질을 변화시키기 위한 설계의 자유도가 크게 확장된 점이 핵심 성과이다. 특히 연구진은 원자 한 층 두께의 얇은 2차원 물질을 겹침으로써, 기존에 보고된 적 없는 새로운 양자역학적 현상을 실험적으로 구현했고, 이를 설명할 새로운 물리·재료 과학적 방법론을 제시한 의미 있는 성과를 거뒀다. 따라서 향후 이에 기반해 2차원 소재의 양자물질 플랫폼을 구현할 때 더욱 정교한 설계 및 조절이 가능할 것으로 기대된다. 아울러 새로운 개념의 전자소자나 연산장치를 개발하는 응용 연구의 토대도 마련할 것으로 예상된다. 연구를 책임진 유효빈 교수는 “이번 연구는 무아레 구조가 단순한 시각 효과나 기하학적 배열을 넘어, 원자 간의 상호작용과 전자 상태까지도 정밀하게 설계할 수 있는 새로운 도구가 될 수 있음을 실험적으로 입증했다는 점에서 그 의미가 깊다”며 “특히 이중 무아레 구조에서 나타나는 위계적 격자 형성과 장거리 상호작용은 기존 재료 설계 방식과는 전혀 다른 접근법을 가능케 한다”고 설명했다. 또한 “연구 결과는 향후 전기장과 같은 외부 자극에 따라 이러한 격자 구조와 전자 상태를 능동적으로 조절할 수 있는 ‘프로그래머블 재료’ 개발로도 이어질 수 있을 것”이라며 이번 연구결과가 차세대 전자기기와 양자기술 분야에 큰 파급력을 미칠 것으로 예측했다. 한편 논문의 공동 주저자인 박대성 연구원은 석사과정 이수 중 투과전자현미경(TEM)을 활용해 ‘뒤틀린 반데르발스 물질(twisted vdW materials)’에서 형성되는 모아레 격자 구조를 연구했으며, 현재 삼성전자에서 PA (Process Architecture) 직무를 맡아 반도체 제조 공정을 설계·개발하고 있다. 특히 공정 단계 혁신을 통한 반도체 성능 향상과 경제성 확보에 매진 중이다.
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    2025-05-15

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    서울대 조규진 교수팀 초탄성 토크 역전 매커니즘 개발
    서울대학교 공과대학은 기계공학부 조규진 교수(인간중심 소프트 로봇기술 연구센터장) 연구팀이 고무와 같이 부드러운 재료로 이뤄진 로봇 몸체가 빠르고 강한 동작을 구현하는 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘(Hyperelastic torque reversal mechanism, HeTRM)’을 개발했다고 밝혔다. 자연의 원리에서 영감을 받아 소프트 로봇의 새 가능성을 연 이번 연구 성과는 1월 29일에 로봇 분야의 저명한 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재됐다. 갯가재가 단단한 먹이를 부술 때 날리는 주먹의 속도는 시속 약 90km/h에 달하며, 벼룩은 몸길이의 200배 이상 높이로 점프할 수 있다. 조규진 교수는 “부드러운 몸체의 생명체가 순간적으로 강한 힘을 내는 비결은 근육이 팔 또는 다리에 가하는 회전력의 방향을 순식간에 전환할 수 있는 토크 역전 매커니즘”이라고 설명했다. 그리고 “이전에 우리 연구진이 벼룩의 점프 원리를 응용해 땅 위에서뿐만 아니라 물 표면에서도 높게 점프하는 로봇을 개발했는데, 여기서 한 걸음 더 나아간 이번 연구는 고무처럼 말랑말랑한 재료로 강력한 운동 성능을 구현했다는 점에서 의의가 크다”고 평가했다. 연구팀은 말랑말랑한 탄성중합체(Elastomer)가 응축될수록 급격히 단단해지는 재료 고유의 특성에서 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘’의 핵심 원리를 발견했다. 부드러운 관절의 한쪽 부분을 집중적으로 응축시킬 경우, 임계점에 이르러 저장된 에너지를 순간적으로 방출하는 초탄성재료의 특징을 활용해 소프트 로봇 기술로 발전시킨 것이다. 연구팀에 따르면 모터와 힘줄 한 쌍을 유연 관절에 연결한 간단한 구조만으로도, 마치 자연의 섬모가 반복적이고 강력한 굽힘 운동을 하듯 유연 관절을 강한 힘으로 반복해서 빨리 움직일 수 있다. 연구팀은 단순히 이론적 성과에 그치지 않고 이번 기술의 다양한 응용 가능성도 제시했다. 떨어지는 탁구공을 순식간에 잡아내는 소프트 그리퍼(Soft gripper), 모래밭 같은 험지에서도 강력한 추진력으로 기어가는 로봇, 문어 다리처럼 물체를 순식간에 감싸 쥐는 로봇 등 ‘초탄성 토크 역전 매커니즘’이 구현하는 빠르고 강한 동작을 활용한 사례를 선보였다. 나아가, 구조가 의도되지 않은 강한 힘을 받을 때 스스로 접촉을 차단하는 기계적 퓨즈도 구현했다. 연구의 공동 주저자인 최우영 연구원과 김웅배 연구원은 “손목을 탁 치면 순식간에 휘감는 요술팔찌 장난감은 구조적으로 안정적인 두 지점을 빠르게 오가는 현상(snap-through)을 이용한 예인데, 이러한 쌍안정 구조(bistable structures)를 로봇에 적용해 빠른 동작을 구현하고자 하는 시도들이 많이 이뤄지고 있다”며 “이번 연구는 구조적 설계 대신 재료의 특성을 활용해 해당 동작을 구현함으로써 소프트 로봇 기술의 새로운 가능성을 제시했다”고 연구의 의미를 짚었다. 연구 책임자인 조규진 교수는 “이번에 개발한 매커니즘은 소프트 로봇의 설계 및 활용 범위를 한 차원 넓혀줄 것”이라며 기대감을 나타냈다. 한편 최우영 연구원은 서울대학교 기계공학과에서 석사학위를 취득한 후 네이버랩스에서 로봇 소프트웨어 엔지니어로 재직 중이다. 현재는 로봇 서비스의 확장성을 고려한 범용 소프트웨어 플랫폼 개발에 주력하고 있다. 김웅배 연구원은 서울대학교 기계공학과에서 박사학위를 취득한 뒤, 한국과학기술연구원(KIST)에서 연구책임자로서 소프트 로봇 분야의 연구를 이어가고 있다. 현재 독일 KIST 유럽연구소에서 경량 소프트 로봇 개발과 국제 협력 과제 추진을 담당하고 있으며, 올해 중 KIST 본원으로 복귀해 휴머노이드 연구단에 합류할 예정이다.
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    2025-02-04
  • 김포대와 우즈베키스탄 한브릿지컨설팅 유학원, 유학생 유치 확대 위해 맞손
    김포대학교(총장 박진영)는 지난 15일 우즈베키스탄 한브릿지컨설팅 유학원과 외국인 유학생 유치 확대를 위한 업무협약(MOU)을 체결했다고 밝혔다. 이날 협약식은 김포대학교 글로벌캠퍼스에서 김포대학교 이상규 기획실장, 김윤수 국제교류처장, 정봉명 한국어센터장, 우광윤 국제교류팀장, 한브릿지컨설팅 칸 에브게니 아프나세비치 대표, 강서대 전 총장 임성택 교수 등 양 기관 협약 관계자들이 참석한 가운데 체결됐다. 이번 협약으로 김포대학교와 한브릿지컨설팅은 우즈베키스탄을 중심으로 러시아 및 중앙아시아 전역의 외국인 유학생 유치 확대를 위한 긴밀한 협력 관계를 구축하고, 상호 관심 분야에 대한 정보교류 등 다양한 분야에서 협력관계 수립 및 상호 발전을 위해 협력하기로 했다. 한편 한국무역협회 K-Culture 교육과정 수출 우수사례로 선정된 바 있는 김포대학교는 1996년 개교 이래 다양한 국가의 교육기관과 활발한 국제협력 교류를 진행하고 있다. 중장기 발전계획 ‘HOPE 2025’와 특성화계획, 혁신계획의 실행 및 연계성 점검, 전략 실현을 위한 전략과제별 세부 KPI 성과관리 시스템의 정착 및 실행을 우선 과제로 두고 있다.
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    2025-01-22
  • 대한면역학회 이갑열 회장 “미래 이끌 연구자 육성에 최선 다할 것”
    이갑열 교수(서강대학교 생명과학과)가 제43대 대한면역학회 회장으로 취임했다. 이 교수는 취임사를 통해 “대한면역학회의 미션인 ‘면역학 연구를 통해 감염과 면역질환의 극복에 기여한다’를 충실히 이행하고, ‘세계 최고 수준의 면역학회’, ‘기초와 임상의 융합연구’, ‘미래를 이끌 연구자 육성’이라는 비전을 실현하기 위해 최선을 다할 것”이라고 밝혔다. 또한 이 교수는 “회원들 간의 교류와 유대는 학회 활동의 핵심이므로 이를 위해 산하 연구회에 대한 지원을 확대해 정보 교환과 공동 연구를 촉진하고, 학문적 발전에 기여할 수 있는 환경을 조성하겠다”고 강조했다. 이어 그는 “면역학은 단일 학문을 넘어 생명과학과 의학의 중심에 자리하고 있는 만큼, 다양한 분야와의 협력을 통해 면역학의 저변을 넓히고, 신진 연구자들이 창의적이고 도전적인 연구를 지속할 수 있는 환경을 마련하겠다”고 포부를 밝혔다. 한편 대한면역학회는 1974년 창립돼 2024년 50주년을 맞이한 대한민국 최대 규모의 면역학 학회로 현재 5000여 명의 회원이 활동 중이다. 학회는 매년 춘계 국내학술대회와 추계 국제학술대회를 개최하고 있으며 학회의 공식 저널인 SCIE 등재 국제학술지 Immune Network를 발행하고 있다.
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    2025-01-08
  • 서울대 박정원, 류재윤 교수팀 수소연료전지 열화 원인 규명 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 화학생물공학부 박정원, 류재윤 교수팀이 현대자동차와의 공동연구를 통해 수소연료전지 촉매의 내구성을 신속하게 평가하고, 열화 원인을 규명할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 그 탁월성을 인정받아 지난해 12월 24일 화학 분야의 최고 권위 국제 학술지인 ‘미국 화학회지(Journal of the American Chemical Society)’에 온라인 게재됐다. 수소를 연료로 전기를 생산하며 순수한 물만 반응 부산물로 배출하는 청정 에너지 시스템을 갖춘 수소연료전지(PEMFC, Proton Exchange Membrane Fuel Cell)는 화석연료를 대체할 친환경 에너지 기술로 주목받고 있다. 특히 높은 에너지 밀도와 빠른 충전 속도의 차별화된 강점 덕분에 기존 전기자동차의 주행거리와 충전 시간 문제를 보완할 수 있는 차세대 기술로 각광받고 있다. 그러나 전기 생산 반응을 촉진하는 핵심 재료인 연료전지 촉매는 사용 과정에서의 구조적 손상 혹은 촉매 소실로 인해 점차 성능이 감소하는 열화(劣化, degradation) 현상을 수반한다. 이 열화는 수소연료전지 상용화의 큰 걸림돌로 작용하는데, 전지의 수명과 안정성을 저하시켜 시스템의 경제성 감소와 출하 비용 상승을 불러오기 때문이다. 따라서 촉매의 내구성을 높이고 수소연료전지를 안정적으로 장기간 구동하기 위한 근본적 해결책은 열화 원인의 규명이다. 그러나 수소연료전지가 구동되며 전기가 흐르는 액체 전해질 환경에서 수 나노미터 크기 촉매의 구조적 변화를 직접 관찰하는 규명 작업은 기술적으로 매우 어려운 도전 과제로 남아있었다. 이에 서울대-현대자동차 공동 연구팀은 수소연료전지 촉매의 내구성을 고속으로 평가할 수 있는 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경(Electrochemical Liquid-Cell Transmission Electron Microscopy; e-LCTEM)’ 분석법을 개발했다. 촉매가 겪는 연속적 열화 과정을 시간에 따라 고해상도로 추적 관찰하는 이 기술을 활용하면 기존에는 수만 킬로미터의 주행이 필요했던 수소연료전지 차량의 내구성 평가를 수 시간 이내에 끝낼 수 있다. 평가 비용을 획기적으로 절감하면서도 나노미터 수준의 정밀성이 요구되는 촉매 내구성 검증은 더욱 효율적으로 진행할 수 있는 길이 열린 것이다. 한편 수소연료전지의 대표적 촉매인 ‘백금 나노입자 탄소 담지체 하이브리드 촉매(Pt/C)’는 백금 나노입자가 탄소 담지체에 고르게 분포된 구조를 갖는다. 백금 입자의 표면적이 극대화된 해당 구조는 백금의 높은 활성을 유지하면서도 많은 비용이 드는 백금의 사용량을 줄일 수 있고, 탄소 담지체를 통해 높은 전도성도 확보할 수 있는 강점을 갖췄다. 그러나 이 촉매는 수소연료전지를 장기간 구동할 때 백금 입자의 용해, 이동, 응집, 탈착, 그리고 탄소 담지체의 부식이 동시에 일어나는 복잡한 열화 메커니즘을 보인다. 이 같은 촉매 열화와 그로 인한 성능 저하는 수소연료전지의 상용화를 가로막는 중대한 걸림돌이지만 그 메커니즘은 이제까지 명확히 규명된 바 없었다. 새로 개발한 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경’ 분석법을 통해 이 문제의 해결에 나선 연구팀은 전지가 구동되며 전기가 흐르는 환경에서 백금-탄소 촉매(Pt/C)가 겪는 연속적 열화 과정을 시간에 따라 고해상도로 추적 관찰했다. 기존 연구들이 연료전지 구동 전후의 촉매 구조를 단편적으로 비교하는 데 그쳤다면, 이번 연구에서는 정확한 연속적 열화 메커니즘을 규명하기 위해 구동 조건에서 실시간으로 구조 변화를 관찰하는 차별화가 이뤄졌다. 그 결과, 백금 나노입자의 용해와 탄소 담지체 부식이 모두 유도되는 전압 환경에서 크기가 작은 백금 나노입자들은 높은 이동성을 보이며 주변 입자들과 뭉쳐지거나 담지체에서 이탈하는 반면, 크기가 큰 입자들은 낮은 이동성을 나타내며 높은 구조 안정성을 보인다는 점이 확인됐다. 이는 이동성 기반 열화 메커니즘에 촉매 입자의 크기가 중요한 영향을 미친다는 사실을 시사한다. 한편 이번 연구 과정에서는 작은 백금 나노입자들이 뭉쳐 만들어진 응집 입자의 열화 과정도 최초로 관찰됐으며, 이 응집 입자는 그 크기가 증가했음에도 높은 이동성을 보이며 최종적으로 담지체에서 떨어져 나간다는 사실도 확인됐다. 연구를 지도한 박정원 교수는 “해당 연구는 수소연료전지 촉매의 내구성을 신속하고 정확하게 평가할 수 있는 기반을 마련함과 동시에, 촉매 성능 저하의 근본 원인을 새롭게 조명했다는 점에서 의미가 깊다”고 밝혔다. 연구를 공동 지도한 류재윤 교수는 “촉매의 열화 원인을 정확히 이해하고 그 개선 방향을 제시한 이번 연구를 계기로 향후 더 안정적이고 효율적인 고성능 수소연료전지 시스템이 개발되리라 기대한다”면서 “나아가 이번 성과가 지속 가능한 친환경 에너지 사회를 앞당기는 데 기여할 것으로 전망된다”고 말했다. 특히 이번 연구 결과는 서울대가 2024년 1~9월 글로벌 수소차 판매 1위를 기록하는 등 수소연료전지 자동차 개발 및 상용화를 선도하는 현대자동차와 함께 일군 산학협력 성과라는 점에서 많은 주목을 받고 있다. 연구팀에 따르면 차세대 연료전지 개발 과정에서 촉매 열화의 근본 원인을 규명할 필요성을 느낀 현대차와 ‘액상 투과전자현미경 분석법’에 있어 세계적으로 손꼽히는 기술력을 보유한 서울대 박정원 교수 연구팀은 3년 이상 협업을 이어왔다. 이번 공동 연구가 최첨단 분석법 개발 및 연료전지 촉매 열화 현상 규명이라는 결실을 맺은 데에는 양 기관의 기술력이 시너지를 발휘한 점이 주효했다는 평가다. 이번 연구의 주저자인 김성인 박사는 서울대학교 화학생물공학부에서 박사학위 취득 후 코넬대학교에서 박사후연구원으로 연구 활동을 이어가고 있다. 특히 후속연구로 ‘전기화학적 액상 투과전자현미경 기법’을 더욱 발전시켜 수소연료전지뿐만 아니라 이산화탄소를 유용한 화합물로 전환시키는 촉매, 리튬 기반 이차전지, 수계 이차전지 등 환경 문제 해결에 있어 최근 각광받고 있는 에너지 재료를 실시간 고도 분석하는 연구를 진행하고 있다.
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    2025-01-07
  • APCTP 다문화가정 위한 과학·문화 교류 지원 시작
    아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 지난 27일 포항시가족센터에서 다문화가정을 위한 과학·문화 교류 방안을 논의하며 ‘2025 다문화가정과 함께하는 과학·문화 교류 지원 프로젝트’를 위한 첫 발걸음을 내디뎠다. APCTP는 포항시가족센터와 함께 베트남, 캄보디아, 태국 등 6개국 다문화가정 중 내부적으로 선정 과정을 거쳐 희망 가정에 배터리 자전거를 전달할 예정이다. 이와 더불어 차년도에는 전문과학 네트워크, 과학자들이 추천하는 과학교육 콘텐츠 등 다양한 활동 방안을 통해 과학적 사고력을 함양하고, 이를 적용·체험할 수 있는 기회를 제공해 지역 인재들이 타문화권과의 교류를 확장해 범지역적 의식을 제고하고 차세대 과학 리더로서의 꿈을 키워나갈 수 있도록 지속적으로 지원할 예정이다. APCTP는 전국 중, 고등학생들을 대상으로 과학 독후감 대회와 에세이 대회, 경북 내 과학관과 협력을 통한 과학도서 저자 강연 등 과학문화 확산을 위해 다양한 활동을 해 양질의 콘텐츠를 제공하고 있다. 정부의 과학기술진흥기금 및 복권기금의 지원을 바탕으로 연구개발(R&D) 사업을 수행하며, 일반 대중들도 과학지식에 보다 쉽게 접근할 수 있도록 노력해 공익적 가치를 높이는 데 주력하고 있다. 한편 아시아태평양 이론물리센터(APCTP)는 한국의 국제이론물리연구소로 1996년 설립 이후 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그 외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 세계적 수준의 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.
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    2024-12-31
  • 서울대 창의공학설계 수강생 대상 로보콘 대회 개최
    서울대학교 공과대학은 최근 해동첨단공학관에서 기계공학부의 로봇 만들기 프로젝트 수업인 ‘창의공학설계’ 수강생들이 참가한 제32회 로보콘 대회를 개최했다고 밝혔다. ‘창의공학설계(창공)’는 신입생들이 직접 로봇을 만드는 과정에서 함께 협업하고 경쟁하며 진정한 공학자로 성장할 수 있도록, 고(故) 주종남 기계공학부 교수가 1993년에 처음 도입한 전공 과목이다. 학생들은 임무를 완수하는 로봇을 설계하고 이를 현실에서 구현하며 창의적 아이디어를 실현하고 문제 해결 능력을 키우는 기회를 갖는다. 매 학기마다 새로운 수업 주제와 로봇 부품으로 교육이 이뤄지는 등 끊임없이 기술의 발전상을 커리큘럼에 반영해 온 노력은 창의공학설계가 서울대 공대의 전통으로 자리매김한 요인으로 꼽힌다. 지난해부터는 컴퓨터응용설계와 소프트웨어의 기초를 배우는 창의공학설계1, 로봇 하드웨어와 모터제어 및 기초회로를 추가로 배우고 실제 로봇을 제작하는 창의공학설계2의 두 학기 과정으로 나뉘어 운영하고 있다. ‘창의공학설계’의 아이콘인 ‘로보콘’ 대회는 수강생 전원이 수업에서 제작한 로봇으로 팀별 승부를 겨루는 경진대회다. 강의와 실습에서 기계 작동 원리 및 설계 원칙을 배운 새내기 학생들은 ‘관악캠퍼스 수해 복구’처럼 매년 주어진 과제에 맞는 로봇을 만들어 미션을 수행하는 시합을 벌인다. 1위 팀은 도쿄공업대학교, 상하이교통대학, 싱가폴국립대학교 등이 참여하는 국제 로보콘 대회 출전권을 얻어 세계 무대에서 실력을 발휘할 기회를 누릴 수 있다. 처음으로 ‘다자유도 텔레오퍼레이션(teleoperation) 로봇팔’이 도입된 올해 수업의 수강생들은 11월 29일 열린 제32회 로보콘 대회에서 동일한 모터를 활용해 각기 다른 모양과 기능의 로봇팔을 선보였다. 약 60명의 참가자들은 기본 장비에 참신한 아이디어를 더해 더 섬세한 로봇팔, 더 기동력 있는 몸통을 구현하는 데 중점을 뒀다. 올해는 ‘흑백요리사’를 주제로 두 팀이 주어진 요리를 만들어서 서빙을 하는 미션으로 시합을 벌였다. 요리사 로봇이 식재료를 담고 장애물을 통과해 서빙 업무를 수행하는 치열한 대항전을 치룬 결과, 24학번 학생 5명으로 구성된 ‘조립왕’ 팀이 우승의 영예를 안았다. 우승팀의 리더를 맡은 정재원 학생은 “72시간 동안 자지 않고 버틸 수 있다는 걸 이번 대회를 준비하며 처음 알았다”고 로보콘 준비에 쏟은 노고를 돌아보며 “경기 초반에 전선을 정리하지 못한 초보적인 실수로 로봇을 처음부터 재조립했는데, 그 경험 덕분에 유사한 상황에서 침착하게 대응한 점이 우승의 비결”이라고 밝혔다. 같은 팀의 임도현 학생은 “한 학기 동안 아침에 일어나서 밤에 잠들 때까지 하루 종일 어떻게 해야 로봇을 더 잘 만들 수 있을지 한 가지만 생각했던 행복한 시간이었다”며 “로봇공학처럼 저절로 몰두하게 만드는 일을 평생 직업으로 삼고 싶다”고 말했다. ‘육하하하’ 팀의 윤종환 학생은 “안정적인 직장을 얻고 싶어 기계공학부에 진학했는데, 창공을 수강한 후 앞으로 더 큰 도전을 해보고 싶다는 생각이 들었다”고 참가 소감을 남겼다. 기계공학부 이호원 교수는 “서울대 기계공학부에만 3명의 교수가 창공 수상자 출신일 정도로, 이 수업에 적극적으로 참여한 학생들이 향후 우수한 공학도로 성장하는 비율이 높다”고 설명하며 “앞으로도 매해 새로운 시도를 통해 도전적인 차세대 공학자들을 육성할 계획”이라고 밝혔다.
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    2024-12-30
  • 서울대 이정우 교수팀 AI 학습 데이터 편향성 감소 원천 기술 개발
    서울대학교 공과대학은 전기정보공학부 이정우 교수 연구팀이 인공지능(AI) 학습 데이터에 존재하는 편향성(Bias)을 감소시키는 원천 기술을 개발했다고 밝혔다. 이정우 교수가 창업한 AI 자동학습 플랫폼 기업 ‘호두에이아이(HodooAI)’는 지난 12월 9일부터 15일까지 캐나다 밴쿠버에서 열린 AI 이론 분야의 국제학술대회 ‘NeurIPS 2024 (Neural Information Processing Systems, 신경정보처리시스템학회)’에서 해당 기술을 제안한 논문 ‘Mitigating Spurious Correlations via Disagreement Probability’를 발표했다. 임팩트 팩터(Impact Factor) 24, 논문 채택률 25%의 최고 권위 학회에서의 이번 논문 발표는 서울대 CML (Cognitive Machine Learning Lab) 연구실 및 호두에이아이의 첨단 기술력을 국제적으로 인정받았다는 점에서 의미가 깊다는 평가를 받고 있다. AI 실용화의 가장 큰 걸림돌은 데이터의 편향성(편견)에 기인한 AI 판단의 불공정성 및 불투명성 문제이다. 심지어 최근 많은 인기를 끌고 있는 챗GPT (ChatGPT)에도 이러한 불공정성 문제가 남아있다고 알려져 있다. 예를 들면 AI 모델을 통해 대출 신청자의 상환 가능성을 평가하는 은행은 소득 수준이 높은 특정 인종 또는 성별의 신청자를 주로 선호하게 된다. 이때 AI 모델이 신청자의 인종, 성별, 나이 대신 다른 합당한 근거에 기반해 공정하게 평가토록 하려면 먼저 대출 신청자 데이터에 존재하는 편향성을 제거해야 한다. 이처럼 AI 학습 데이터의 편향성 문제는 모든 AI 기술이 내재한 근본적 문제이다. 이에 이정우 교수 연구팀은 다양한 학습 데이터 내의 가짜 상관관계(spurious correlations) 유무와 관계없이 올바르게 예측하도록 AI 모델을 학습시키는 AI 편향성 경감 기술을 개발했다. 이 기술을 활용하면 데이터의 지엽적 특징이 아닌 핵심 특징을 파악하는 AI 모델의 일반화 능력을 향상시킬 수 있다. 특히 이번 논문에서 제안된 알고리즘은 기존 AI 모델에 비해 약 21% 정도 향상된 정확도를 보이며 높은 성능과 신뢰도를 입증했다. 기술 개발에 나선 연구팀은 먼저 일부러 편향된 AI 모델을 만든 다음, 이를 이용해 모든 학습 데이터 샘플에 대해 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률을 구했다. 그 이후 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률에 따라 학습 데이터를 재추출(resampling)하고, 편향된 모델을 이어서 학습시켰다. 연구팀은 이 방식에 관해 가짜 상관관계가 존재하지 않을 확률이 높은 학습 데이터를 더 많이 추출되게 만듦으로써 AI 모델이 점차 가짜 상관관계에 의존하지 않도록 만들었다고 설명했다. AI 모델의 가짜 상관관계 의존도를 줄이고, 모델이 핵심 요인을 정확하게 포착해 판단의 근거로 사용하도록 하는 이 편향성 경감 기술은 폭넓은 범용성을 갖췄다. 따라서 향후 영상·의료·법률·수치 데이터 등에 존재하는 편향성을 제거하는 기법으로 널리 사용될 수 있다. 특히 의료 현장에서 활용 시, 신속하고 정확한 진료에 크게 기여할 것으로 전망된다. 아울러 이 특허 기술은 향후 호두에이아이의 AI 플랫폼에서 ‘편향성 제거 AI 엔진’을 생성하는 핵심 기술로 사용될 예정이다. 한형근 연구원(제1저자)은 “이번에 선보인 기술이 AI 편향성 제거에 관한 국내 기술력을 세계적 수준으로 끌어올리는 데 큰 역할을 할 것“이라며” 앞으로 모델과 데이터 종류에 관계없이 AI 편향성 경감 기술 연구가 활발히 이루어져 신뢰도와 안정성이 보다 높아진 AI 모델이 세계 곳곳에서 안전하게 사용되길 기대한다”고 말했다. 연구를 지도한 이정우 교수는 “최고 권위의 AI 학회인 NeurIPS 2024에서 논문이 채택돼 기쁘게 생각한다”고 소감을 밝히면서 “더욱 혁신적인 기술 개발로 한국 AI 스타트업의 기술 수준을 높이는 데 기여할 것”이라고 포부를 밝혔다. 한편 서울대 전기정보공학부 이정우 교수는 지난 2017년 연구실 제자 5명과 함께 AI 서비스 회사를 위한 AI 자동학습 플랫폼 기업 ‘호두에이아이(HodooAI)’를 설립했다. 이정우 교수가 발표한 이번 논문에 공저자로 참여한 한형근, 주형준, 김세환 연구원은 ‘책임 있는 AI(Responsible AI)’ 연구에 매진하고 있다.
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    2024-12-26
  • APCTP 올해의 과학도서로 '폭염 살인', '1초의 탄생', '세 개의 쿼크' 등 선정
    아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 지난 12월 20일 ‘APCTP 2024 올해의 과학도서’ 10권을 선정해 과학 대중화의 전통을 이어갔다. APCTP는 매년 대중의 과학적 소양 증진과 지식 확장을 목표로 과학기술 분야 신간 도서를 선정하고 있으며, 올해는 교양 과학, 기후 위기, 현대 과학기술 등 다양한 주제를 다룬 도서들이 포함됐다. ‘APCTP 2024 올해의 과학도서’는 △폭염 살인(제프 구델 저, 왕수민 역, 웅진지식하우스) △1초의 탄생(채드 오젤 저, 김동규 역, 21세기북스) △세 개의 쿼크(김현철 저, 계단) △물질의 세계(에드 콘웨이 저, 이종인 역, 인플루엔셜) △한글과 타자기(김태호 저, 역사비평사) △수학이 생명의 언어라면(김재경 저, 동아시아) △뉴럴 링크(임창환 저, 동아시아) △찬란한 멸종(이정모 저, 다산북스) △한국인의 기원(박정재 저, 바다출판사) △당신은 화성으로 떠날 수 없다(아메데오 발비 저, 장윤주 역, 북인어박스) 총 10권이다. 이권우 선정위원장은 “올해 선정된 도서들은 과학의 과거와 현재를 아우르며 대중이 전문과학지식을 보다 쉽게 이해하는 데 기여할 뿐 아니라 과학의 사회적 역할을 새롭게 조명하고 있다”고 총평했다. 특히 기후 위기 관련 도서들이 다수 포함된 점은 기후변화와 그로 인한 영향에 맞서기 위한 대응으로 기후 위기와 관련한 국제 추세와 대중의 관심을 반영한 결과라고 강조했다. APCTP는 2005년부터 매년 과학기술 분야 신간 도서를 선정해 발표하고 있으며, 각 분야 전문가로 구성된 도서선정위원회의 엄격한 심사를 거쳐 10권의 도서를 선정한다. 선정 기념식 및 저자 강연은 지난 20일 체인지업그라운드포항 미디어홀에서 진행됐으며, 번역서를 집필한 해외 저자들은 화상으로 소감을 전했고, 국내 저자 중 김현철 교수(세 개의 쿼크), 김태호 교수(한글과 타자기), 이정모 관장(찬란한 멸종)이 대중과의 소통으로 과학에 대한 관심을 유발하고 궁금증을 해소하는 시간을 가졌다. 행사에는 저자와 출판 관계자뿐 아니라 강연을 듣기 위해 학생 및 포항시민 100여명이 참석해 성황리에 마무리됐다. APCTP는 선정된 도서들을 바탕으로 저자 강연, 독후감 대회 등 대중 참여 프로그램을 확대 운영하며 과학 대중화에 앞장설 계획이다. 또한 대중과의 소통을 통해 공익적 가치를 실현하는 데에도 지속적으로 지원하고 있다. 한편 아시아태평양이론물리센터(APCTP)는 한국의 국제이론물리연구소로 1996년 설립 이후 이론물리학 및 학제 간 첨단 연구, 젊은 과학자 연수, 대중과 커뮤니케이션 활동 등을 활발히 수행하고 있다. 19개 회원국을 비롯한 그외 지역 이론물리학자들과 국제 협력 증진을 통해 아태 지역 과학자들의 연구 경쟁력 향상 및 세계적 수준의 차세대 과학 리더 양성에 힘쓰고 있는 중이다. 현재 회원국은 한국, 호주, 중국, 일본, 말레이시아, 필리핀, 싱가포르, 대만, 태국, 베트남, 라오스, 몽골, 인도, 우즈베키스탄, 카자흐스탄, 캐나다, 키르기스스탄, 인도네시아, 캄보디아 19개국이다.
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    2024-12-26
  • 서울대 조규진 교수팀 비정형 환경에서도 활용 가능성 큰 로봇 그리퍼 개발
    서울대학교 공과대학은 기계공학부 조규진 교수(인간중심 소프트 로봇기술 연구센터장) 연구팀이 효율적인 픽 앤 플레이스(pick-and-place) 작업을 위해 사람처럼 여러 물체를 한 번에 옮길 수 있는 로봇 그리퍼를 개발했다고 밝혔다. 이 기술은 물체를 동시에 옮길 뿐만 아니라 원하는 위치에 정렬할 수 있는 기능까지 구현했기 때문에 비정형 환경에서도 활용 가능성이 크다. 사람의 손동작 원리를 분석해 로봇 그리퍼에 성공적으로 적용한 사례인 이번 연구 성과는 12월 12일 로봇 분야의 저명한 국제 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 게재돼 학계의 주목을 받았다. 연구의 출발점은 ‘다물체 파지(multi-object grasping)’로 불리는 사람의 파지 방법이었다. 연구팀은 2019년 공장에서 작업자들이 효율적 작업을 위해 물체를 하나씩 옮기지 않고, 여러 개를 동시에 옮기는 모습을 보고 영감을 얻어 연구를 시작했다. 조규진 교수는 “실제 사람의 손동작과는 다르게 기존의 그리퍼 연구들은 대부분 로봇이 한 번에 하나의 물체를 옮긴다는 가정 하에 발전해 왔다”며 “한 번에 여러 물체를 옮기는 다물체 파지 그리퍼도 개발된 바 있지만, 여러 개의 작은 그리퍼들을 로봇팔 끝단에 배치한 형태라 정형화된 환경에서만 사용이 가능하다는 한계가 있었다”고 밝혔다. 이러한 제약에 문제의식을 가진 연구팀은 비정형 환경에서도 그리퍼 활용이 가능하도록 사람의 다물체 파지 전략을 분석해 이를 적용한 로봇 그리퍼를 세계 최초로 개발했다. 이 과정에서 핵심이 된 동작은 ‘손가락-손바닥 이동 동작(finger-to-palm translation)’과 ‘손바닥-손가락 이동 동작(palm-to-finger translation)’이다. 예를 들어 사람들은 책상 위에 놓인 여러 물체를 손바닥에 모으기 위해 손가락으로 물체를 하나씩 잡고, 손바닥으로 옮기는 과정을 반복한다. 그리고 모은 물체들을 식탁 위로 함께 옮긴 후, 다시 손가락으로 하나씩 잡아 원하는 위치에 배치할 수 있다. 연구팀은 이 동작 원리를 로봇에 도입해, 물체를 하나씩 잡아 저장하고 여러 물체를 한 번에 옮긴 뒤, 다시 개별적으로 원하는 위치에 정렬할 수 있는 로봇 그리퍼를 개발한 것이다. 이를 구현하기 위해 그리퍼의 손가락에 디커플링 링크(decoupling link)를 설치함으로써 물체를 파지하고 손바닥으로 전달하는 동작을 기구학적으로 분리해 제어를 간단히 했다. 그리퍼의 손바닥은 유연한 털이 배열된 벨트형 구조로, 물체를 안정적으로 저장하며 다양한 크기의 물체를 동시에 처리할 수 있도록 설계했다. 이와 같이 독특한 하드웨어 설계를 통해 연구진은 사람의 복잡한 움직임을 로봇에 맞게 간단화시킨 후 적용했으며, 총 3개의 모터만으로 모든 움직임을 구현하는 데 성공했다. 연구진은 실험실 스케일의 데모를 통해 이번에 개발된 그리퍼가 다양한 비정형 환경에서 적용될 수 있음을 검증했다. 먼저 물류 환경에서 그리퍼가 선반에 놓인 8개의 물체를 2번의 왕복 운동으로 옮길 수 있고, 이때 물체를 하나씩 옮기는 단일 물체 파지 방식과 대비해 공정 시간을 34% 절감, 로봇팔의 이동 거리를 71% 단축할 수 있다는 사실을 확인했다. 또한 가정 환경에서는 책상에 놓인 물체들을 모두 저장한 뒤, 원하는 위치에 하나씩 놓을 수 있음을 검증했다. 이처럼 연구진이 개발한 그리퍼는 물류 및 가정 환경 뿐 아니라, 대표적인 비정형 환경으로 꼽히는 빈-피킹(bin picking, 여러 물건이 컨테이너, 수납함 등의 용기에 어지럽게 쌓여 있는 공정) 공정에도 적용이 가능할 것으로 기대된다. 연구책임자인 조규진 교수는 “자연의 원리는 효율적인 로봇 동작 설계에 대한 영감을 준다”며 “이때 단순히 자연의 동작을 모방하는 게 아니라, 핵심 원리를 로봇에 맞게 재구성하는 것이 로봇공학자의 역할”이라고 연구의 방향성을 설명했다. 또한 “사람의 다물체 파지 방법에서 손안 이동 기술은 핵심적인 움직임인데, 이번에 제안한 그리퍼는 이 원리를 최초로 로봇에 적용한 사례”라고 이번 연구의 의의를 강조하며 “물류나 가정 환경 등 다양한 비정형 환경에서 효율적인 픽 앤 플레이스를 가능케 할 것으로 기대한다”고 밝혔다. 현재 조규진 교수 연구팀은 다품종 소량생산, 빈 피킹, 물류 공정 등 자동화가 이뤄지지 않은 다양한 공정에 이 기술을 적용할 수 있는지 검토 중이며, 벨트형 손바닥의 디자인을 타깃 물체에 맞게 최적화하는 연구에 매진하고 있다. 제1저자인 박사과정 엄재민 연구원은 오는 2월에 졸업 후 박사 후 연구원으로서 다물체 파지 그리퍼의 경로 계획(path planning)과 벨트형 손바닥의 디자인 최적화 연구를 추가로 진행할 계획이다.
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    2024-12-12
  • 서울대 곽정훈 교수팀, 유기열전소자 최적화 관련 DOE 개발
    서울대학교 공과대학은 전기정보공학부 곽정훈 교수 연구팀이 유기열전소자의 성능과 공정 조건을 효율적으로 최적화하는 ‘머신러닝 기반 실험설계법(Design of Experiments, DOE)’을 개발했다고 밝혔다. 유기열전소자(Organic thermoelectric device)는 사람의 피부나 전자제품에서 발생하는 저온의 버려진 열에너지를 전기에너지로 변환하는 장치다. 유기열전소자 분야에서 머신러닝을 활용한 첫 사례인 이번 연구를 통해 개발한 실험 설계법은 많은 변수로 인해 최적의 성능 조건을 찾기 어려웠던 유기열전소자의 성능을 효과적으로 최적화하는 새로운 접근법으로 평가받고 있다. 서울대 전기정보공학부에서 박사과정 중인 정지현, 박수연 연구원이 주도한 해당 연구의 성과는 11월 26일 ‘어드밴스드 에너지 머티리얼즈(Advanced Energy Materials)’(IF: 24.4)에 게재됐다. 유기열전소자는 기계적 유연성이 우수하고 대면적 제작과 대량 생산이 가능하다는 강점 덕분에 차세대 웨어러블 기기의 에너지 하베스팅(Energy Havsesting) 소자로 각광받고 있으며, 온도 센서 분야에서도 주목받고 있다. 그런데 결정성 무기물 소재가 사용되는 기존 열전 기술(Thermoelectric technology, 열과 전기를 상호변환하는 기술)과 달리, 도핑된 반결정성 고분자 박막이 사용되는 유기열전소자는 그 최적 성능 조건을 찾기 어려웠다. 도핑된 반결정성 고분자 박막으로 인해 공정 변수(도핑 농도, 필름 형성 방법, 열처리 온도 등)와 열전 성능(전기 전도도, 제백 계수 등) 사이에 복잡한 상호작용이 일어나기 때문이다. 따라서 유기열전소자의 성능이 최적화되는 조건을 찾으려면 많은 시간과 노력을 들여 반복적 실험과 시행착오를 거쳐야 하는 실정이었다. 이 비효율의 문제를 해결하기 위해 곽정훈 교수 연구팀은 머신러닝 기반 실험 설계법을 도입했다. 먼저 연구팀은 유기열전소자의 성능에 영향을 미치는 네 가지 공정 변수(스핀 속도, 도핑 용액 농도, 도핑 시간, 열처리 온도)를 선정한 다음, 변수별로 네 가지 조건을 설정했다. 이 경우 모든 변수를 평가하기 위해서 최소 4의 4제곱, 즉 256가지 공정 조건의 열전소자를 제작하는 것이 전통적 방법이었다. 그러나 연구팀은 인공지능(AI) 기반 실험 설계법을 개발해 단 16개(4X4)의 열전소자만으로 유기열전소자 성능에 영향을 미치는 주요 공정 변수의 중요도를 도출하고 최적의 공정 조건을 확보할 수 있었다. 이처럼 반복적 실험을 최소화하면서도 유기열전소자의 최고 성능을 성공적으로 예측할 수 있는 머신러닝 기반 실험 설계법은 향후 소자의 성능 향상에 크게 기여할 뿐 아니라 소재 및 공정의 개발 방향도 제시하리라 전망된다. 이렇게 개발된 우수한 유기열전소자는 웨어러블 기기나 소형 전자소자의 전력원으로 널리 활용될 것으로 기대된다. 논문의 제 1저자인 정지현 연구원은 “이번 연구는 머신러닝 기반 기술을 통해 적은 횟수의 실험만으로도 최적의 열전 성능을 효율적으로 도출했다는 점에서 성공적인 AI 활용 사례”라며 “특히 전통적인 반복 실험 방식을 데이터 중심의 과학적 설계로 전환할 수 있음을 증명한 성과 역시 그 의미가 깊다”고 말했다. 연구를 지도한 곽정훈 교수는 “AI 기반 실험 계획법을 통해 연구 시간과 비용을 크게 절감했을 뿐만 아니라, 기존에는 탐구가 어려웠던 다차원 변수 간의 상호작용을 더욱 체계적으로 이해하게 됐다”고 밝혔다. 현재 서울대 광나노전자연구실을 이끌고 있는 곽정훈 교수는 앞으로 유기열전소자 개발을 비롯해 유기반도체를 이용한 다양한 전자소자 제작 공정과 성능 최적화에 관한 연구를 계속할 계획이다. 정지현 연구원은 유기열전소자의 추가적인 성능 향상을 목표로 관련 연구를 지속하고 있으며, 향후 폐열을 활용한 청정에너지 기술 발전에 필요한 공정 및 소자 설계의 최적화 연구에 매진할 예정이다.
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    2024-12-02
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